(57)【要約】【課題】  高輝度かつ低発光ムラの光を生成でき、かつ駆動安定性にも優れたバックライト装置（光源）を提供する【解決手段】  放熱性基板上に複数個のＬＥＤを略線状に配列させる。そして、連続して配置される二個以上のＬＥＤを一括して囲繞するリフレクタを基板上に配置し、さらにリフレクタ上に導光板を配置してバックライト光源を構成する。【選択図】  図１
2005353507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱性基板と、
前記放熱性基板上に略線状に配列した複数個のＬＥＤと、
前記ＬＥＤの中で、連続して配置される二個以上のＬＥＤを一括して囲繞するリフレクタと、及び
前記ＬＥＤの光を導入する光導入面と、及び導入光を放射する発光面とを有する導光板と、
を備えるバックライト装置。
【請求項２】
前記複数個のＬＥＤが、複数個の青色発光ＬＥＤと、複数個の赤色発光ＬＥＤとを含み、
前記青色発光ＬＥＤの光が照射する位置に黄系ないし黄緑系蛍光体をさらに備える、請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記複数個のＬＥＤが、複数個の紫外発光ＬＥＤを含み、
前記紫外発光ＬＥＤの光が照射する位置に赤系蛍光体、緑系蛍光体、及び青系蛍光体をさらに備える、請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記光導入面が、前記導光板の少なくとも一つの端部の裏面に形成されており、
該端部位置の導光板端面が、導入光を反対側端面方向に反射する傾斜を有する、
請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末、カーナビゲーションシステム、ラップトップ型（ノート型）ＰＣ、液晶テレビなどの液晶パネル等に利用されるバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルのバックライト用光源として一般に冷陰極管が用いられているが、冷陰極管は消費電力が大きく、また発熱量も大きく、さらには衝撃耐久性に乏しいなど、多くの難点が指摘されている。一方、冷陰極管の使用に伴うこれらの問題点を改善ないし解決できる光源としてＬＥＤが注目を集めている。例えば、特開２０００−２７５６３６号公報においてＬＥＤを用いたバックライトユニットが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７５６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶パネルの光源としてＬＥＤを利用する場合、発光ムラが生じやすいという問題がある。即ち、本来点光源であるＬＥＤの光をいかにして均一な面状光へと変換するかが問題となる。この点に関して、ＬＥＤの光を面状光に変換するために使用される導光板に反射面や拡散面を設けたり、導光板の光導入面にＶ字状の溝を設けて導入時に光を拡散させたりするなどして、導光板内での光の拡散及び混合を促進させるといった対策がとられている（例えば、上記特許文献１を参照）。ところで、現在、一層大型の液晶パネルを提供することが求められているが、この発光ムラの問題は液晶パネルの大型化に伴いより顕在化することとなる。
一方、ＬＥＤは発熱量が少ないという特徴を有するが、液晶パネルの大型化に伴いＬＥＤの使用量が増加すれば、それに伴い全体の発熱量も増大し、駆動安定性の低下を引き起こす。
また一方で、生活水準の向上や液晶パネルの用途の拡大を背景として液晶パネルのさらなる高輝度化及び高い色再現性の実現が要請されている。
本発明は以上の課題に鑑み、より均一な輝度の面状光を生成することが可能なバックライト装置を提供することを目的の一つとする。また、駆動安定性に優れたバックライト装置を提供することを目的とする。さらには、高輝度の面状光を生成することが可能なバックライト装置を提供することを目的とする。加えて、高い色再現性の液晶パネルを構成することが可能なバックライト装置を提供することをもその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以上の目的の少なくとも一つを達成すべく、以下の構成を提供する。即ち本発明は、
放熱性基板と、
前記放熱性基板上に略線状に配列した複数個のＬＥＤと、
前記ＬＥＤの中で、連続して配置される二個以上のＬＥＤを一括して囲繞するリフレクタと、及び
前記ＬＥＤの光を導入する光導入面と、及び導入光を放射する発光面とを有する導光板と、
を備えるバックライト装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、略線状にＬＥＤを配列することによって、各ＬＥＤの光が重なり或いは干渉し合い線状光が生成される。各ＬＥＤの光はリフレクタによって配光制御されることとなるが、リフレクタをＬＥＤ毎に設けるのではなく、一群のＬＥＤをまとめて囲繞するようにリフレクタを設けることによって、ＬＥＤ間の距離を短くすることができる。即ち、高密度でＬＥＤを配置することができる。これによって、高輝度化が達成されることはもとより、発光ムラ（輝度ムラ）の低減も可能となる。一方、放熱性基板の採用によって良好な放熱効果が得られ、放熱性にも優れたものとなる。従って、高密度にＬＥＤを配置することに伴い発熱量が増大したとしても高い駆動安定性を維持することが可能となる。
以上のように本発明のバックライト装置は、高輝度かつ低発光ムラの光を生成でき、かつ駆動安定性にも優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（基板）
本発明では、ＬＥＤをマウントする基板として放熱性基板が採用される。基板上にはＬＥＤがマウントされるとともに、ＬＥＤを囲繞するようにして後述のリフレクタが配置される。
基板の材質は高い放熱性が得られる限り特に限定されない。例えばアルミ、アルミ合金、銅、又は銅合金製の基板を用いることができる。また、セラミック製の基板を用いてもよい。
基板の大きさは特に限定されない。比較的大きな基板を用いることにより、放熱性が向上するとともに配線パターンの設計及び形成が容易となる（特に、十分な大きさの電極パッドの確保が可能となり、その形成についても容易となる）。また、ＬＥＤのマウント領域や配線パターンの形成に必要な領域以外の領域を利用して後述のリフレクタと又は後述のヒートシンクと、或いはこれら両者と基板とをネジ等によって強固に連結することが可能となり、衝撃安定性及び信頼性の向上が図られる。また、連結作業も容易となる。さらには、基板とヒートシンクの良好な接触状態の形成による高い放熱効果が得られる。
【０００８】
放熱性基板を採用することによって効率的な放熱作用が奏されるが、さらなる放熱性の向上を目的としてヒートシンクを用いることが好ましい。具体的には例えば、基板の裏面に接触するヒートシンクを使用する。基板とヒートシンクとの接触面積が大きいほど高い放熱効果が得られることから、基板裏面の実質的に全体がヒートシンクに接触していることが好ましい。例えば、基板が嵌入する凹部ないし溝部（段差を含む）をヒートシンクの一部に設けることにすれば、上記のごとき基板裏面とヒートシンクとの良好な接触状態をつくることができる。この場合にはヒートシンク内に基板が埋設された状態となることになるから、薄型化も図られる。
ヒートシンクには熱容量の大きいことが要求され、例えばその材質は銅やアルミなどである。
尚、比較的大型の基板を使用することによって十分な放熱特性が得られるようであればヒートシンクを別途設けなくてもよい。この場合には基板がヒートシンクの機能を併せ持つこととなる。
【０００９】
（ＬＥＤ）
使用するＬＥＤのタイプは特に限定されないが、好ましくは、ＬＥＤチップを基板上に直接実装するタイプ（チップオンボード（ＣＯＢ）タイプ）のＬＥＤが用いられる。光源部を基板と一体的にコンパクトに構成できるからである。
本発明では複数個のＬＥＤを使用し、それらを略線状に基板上に配列させる。かかる配列態様を採用することによって線状の光を生成でき、薄型の導光板に対しても入射効率が向上する（導光板とのマッチングが取りやすくなる）。また、導光板内での輝度ムラの発生も抑制することが可能となる。ここで、本発明において「略線状」とは、ＬＥＤが一列又は複数列をなして線状に配列されている状態をいう。本発明では、典型的には、全てのＬＥＤを一列で直線的に配列させる。通常はＬＥＤを直線状に配列させるが、例えば使用する導光板の発光面が曲面である場合などにおいては、発光面の形状に合わせて曲線状にＬＥＤを配列させてもよい。
【００１０】
本発明の一態様では、複数の青色発光ＬＥＤ（以下、「青色ＬＥＤ」ともいう）と、同じく複数の赤色発光ＬＥＤ（以下、「赤色ＬＥＤ」ともいう）とを組み合わせて用いる。そして、青色発光ＬＥＤの光によって励起し、黄色ないし黄緑色の蛍光を発する蛍光体（以下、「黄系蛍光体」ともいう）を併せて用いる。かかる態様では、青色ＬＥＤの光、蛍光体からの黄色ないし黄緑色の光、及び赤色ＬＥＤとの光が混合（混色）することで最終的に白色光が得られる。青色ＬＥＤと黄系蛍光体との組み合わせのみによっても白色光を得ることも可能であるが、このようにして得られる白色光では赤色の波長成分が相対的に少なく、例えば液晶パネルのバックライトとして利用した場合に赤色の発色が劣る。即ち、色再現性に乏しい。これに対して上記のように赤色ＬＥＤをさらに組み合わせて用いることにすれば赤色成分が付加されることによって、例えば液晶パネルのバックライトとして利用した場合に鮮やかな赤色を発色させることができる（色再現性に優れた表示が可能となる）。尚、後述のように赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを組み合わせて白色光を得ることも可能であるが、上記の構成を採用した方が発光効率がよい。
【００１１】
黄系蛍光体は青色ＬＥＤの光が照射する位置に備えられるが、効率的な励起・蛍光作用のためにこれを青色ＬＥＤの近傍に配置することが好ましい。例えば青色ＬＥＤ上に黄系蛍光体を含む樹脂を塗布することや、後述のリフレクタによって形成されるカップ状の空間を、黄系蛍光体を含む樹脂で充填すること（即ち、黄系蛍光体を含む樹脂でＬＥＤの封止を行う）などによって黄系蛍光体を青色ＬＥＤの近傍に配置することができる。
ここで、赤色ＬＥＤの近傍にも蛍光体を配置する（例えば赤色ＬＥＤ上も蛍光体含有樹脂で覆う）ことにすれば蛍光体が拡散剤の働きをするため、赤色、青色、及び黄色の光が良好に混合する。
【００１２】
黄系蛍光体としては例えば、一般式Ｙ３−ｘＧｄｘＡｌ５−ｙＧａｙＯ１２：Ｃｅ（０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦５）で表されるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を好適に用いることができる。かかる蛍光体は、青色系の光を黄色ないし黄緑色系の光に効率よく変換する。上記一般式において、イットリウム（Ｙ）の一部又は全部をＬｕ又はＬａに置換したものを用いることもでき、また、アルミニウム（Ａｌ）の一部又は全部をＩｎ又はＳｃに置換したものを用いることもできる。
また、黄系蛍光体としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｃｅ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、及びＹ２Ｏ２Ｓ：Ｃｅの中から選ばれる一又は二以上の蛍光体を用いることができる。ここで、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌとは、ＺｎＳを母体としてＣｕ、Ａｕ、及びＡｌで付活したＺｎＳ系のフォトルミネセンス蛍光体であり、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ及びＺｎＳ：Ｅｕとは、同じくＺｎＳを母体としてそれぞれＣｕとＡｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、及びＥｕで付活したフォトルミネセンス蛍光体である。同様に、ＹＶＯ４：Ｅｕ及びＹＶＯ４：ＣｅはＹＶＯ４を母体としてそれぞれＥｕ及びＣｅで付活した蛍光体であり、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ及びＹ２Ｏ２Ｓ：ＣｅはＹ２Ｏ２を母体としてそれぞれＥｕ及びＣｅで付活した蛍光体である。これらの蛍光体は、青色系の光に対して吸収スペクトルを有し、励起波長よりも波長の長い光を発光する。
以上の各蛍光体は固有の発光色を有するものであり、当該発光色を蛍光体の選択において考慮することができる。即ち、それから発せられる蛍光と、青色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤの光とが混合することにより所望の白色系の色が得られるように、適切な蛍光色を有する蛍光体を選択することができる。別の見方をすれば、使用する黄系蛍光体を変えることによって異なる色合いの白色光を得ることができる。尚、異なる二種類以上の黄系蛍光体を組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
青色ＬＥＤの使用数と赤色ＬＥＤの使用数はいずれも限定されないが、赤色ＬＥＤの使用数を相対的に少なくすることが好ましい。既述のように、赤色ＬＥＤの光は、青色ＬＥＤと黄系蛍光体のみでは不足する赤色成分を補う目的で使用されるものだからである。
尚、青色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤに加えて、緑色ＬＥＤなど異なる発光色のＬＥＤを一種類又は複数種類使用してもよい。
【００１４】
本発明の他の態様では、複数の紫外発光ＬＥＤ（以下、「紫外ＬＥＤ」ともいう）を用いる。そして、紫外光によって励起して赤色の蛍光を発する蛍光体（以下、「赤系蛍光体」ともいう）、同様に緑色の蛍光を発する蛍光体（以下、「緑系蛍光体」ともいう）、及び同様に青色の蛍光を発する蛍光体（以下、「青系蛍光体」ともいう）を併せて用いる。かかる態様では、各蛍光体からの蛍光、即ち赤系、緑系、青系の各蛍光が混合（混色）することで最終的に白色光が得られる。紫外ＬＥＤを使用した場合には色変化を低減することができるという利点がある。即ち、この場合には、経時的に色バランスが変化することが少なくなり、また電流依存性の面においても色バランスに優れることとなる。
以上の各蛍光体に加えて、紫外光又は青系蛍光体の光によって励起し、黄色ないし黄緑色の蛍光を発する蛍光体（以下、「黄系蛍光体」ともいう）を用いてもよい。この場合には赤系、緑系、青系、及び黄系の各光が生じ、それらが混合（混色）することで色再現性に一層優れた白色光が得られる。尚、緑系蛍光体を使用せずに赤系蛍光体、青系蛍光体、及び黄系蛍光体を組み合わせて使用することにしてもよい。黄系蛍光体の蛍光は一般にブロードな波長を有することから、当該蛍光によって黄系〜緑系の色をカバーできるからである。
尚、紫外ＬＥＤに加えて赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、又は青色ＬＥＤなど異なる発光色のＬＥＤを一種類又は複数種類使用してもよい。
【００１５】
ここに赤系蛍光体としては例えば、６ＭｇＯ・Ａｓ２Ｏ５：Ｍｎ４＋、Ｙ（ＰＶ）Ｏ４：Ｅｕ、ＣａＬａ０．１Ｅｕ０．９Ｇａ３Ｏ７、ＢａＹ０．９Ｓｍ０．１Ｇａ３Ｏ７、Ｃａ（Ｙ０．５Ｅｕ０．５）（Ｇａ０．５Ｉｎ０．５）３Ｏ７、Ｙ３Ｏ３：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋、及び（Ｙ・Ｃｄ）ＢＯ２：Ｅｕ等を採用することができる。一方、緑系蛍光体としては例えば、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８・２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳｉＯ４：Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＬａＰＯ４：Ｔｂ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＳｒＬａ０．２Ｔｂ０．８Ｇａ３Ｏ７、ＣａＹ０．９Ｐｒ０．１Ｇａ３Ｏ７、ＺｎＧｄ０．８Ｈｏ０．２Ｇａ３Ｏ７、ＳｒＬａ０．６Ｔｂ０．４Ａｌ３Ｏ７、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＺｎＳｉＯ４：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ、（Ｚｎ・Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＧｄＯＳ：Ｔｂ、ＬａＯＳ：Ｔｂ、ＹＳｉＯ４：Ｃｅ・Ｔｂ、ＺｎＧｅＯ４：Ｍｎ、ＧｅＭｇＡｌＯ：Ｔｂ、ＳｒＧａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ・Ｃｏ、ＭｇＯ・ｎＢ２Ｏ３：Ｇｅ，Ｔｂ、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ，Ｔｍ、及びＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ等を採用することができる。同様に青系蛍光体としては例えば、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｍｇ）２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋ 、（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｅｕ２＋、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）３（ＰＯ４）６Ｃｌ：Ｅｕ、ＳｒＯ・Ｐ２Ｏ５・Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ、（ＢａＣａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＳｒＬａ０．９５Ｔｍ０．０５Ｇａ３Ｏ７、ＺｎＳ：Ａｇ、ＧａＷＯ４、Ｙ２ＳｉＯ６：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｇａ，Ｃｌ、Ｃａ２Ｂ４ＯＣｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ４Ｏ３：Ｅｕ２＋、及び一般式（Ｍ１，Ｅｕ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２（Ｍ１は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素）で表される蛍光体や、有機系の蛍光体として知られる、1，4−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン（Ｂｉｓ−ＭＳＢ）、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベン（ＤＰＳ）等のスチルベン系色素、及び７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（クマリン４）等のクマリン系色素等を採用することができる。
【００１６】
（リフレクタ）
本発明では、連続して配置される一群（二個以上）のＬＥＤを一括して囲繞するリフレクタを使用する。即ち、ＬＥＤ毎にリフレクタを用意するのではなく、複数個のＬＥＤに対して一つのリフレクタを使用する。具体的には例えば、ＬＥＤが８個線状に配列している場合に、全てのＬＥＤをまとめて囲繞するように一つのリフレクタを使用することができる。或いはＬＥＤを左右４個ずつに分けて各ＬＥＤ群に対して一つのリフレクタを使用するなど、複数のリフレクタを使用してもよい。
リフレクタの材質は特に限定されない。例えば白色樹脂やアルミなどをリフレクタの形成材料として採用することができる。リフレクタはＬＥＤに対向する面（受光面）が光反射性であればよい。従って例えば、適当な材料を成形した後、受光面となる領域に白色塗料の塗布やメッキ処理を施す等して光反射性を付与したものをリフレクタとしてもよい。
【００１７】
（導光板）
導光板は少なくとも光導入面と発光面とを備える。光導入面は原則としてＬＥＤの光出射側に対向する面であって、そこを介して導光体内に光が導入される。光導入面は、導光板の端面又は裏面（発光面の反対側に位置する面）の一部又は全体に形成される。具体的には例えば導光体の一つの端面を光導入面とする。または、導光板の一つの端部の裏面を光導入面とする。この場合、当該端部位置の導光板端面が、導入光を反対側端面の方向に反射する傾斜を有する面であることが好ましい。当該導光板端面による反射作用によって導入光を良好に導光させるためである。尚、当該導光板端面は平面であっても曲面（一部が曲面の場合を含む）であってもよい。
【００１８】
光導入面が形成される領域から遠ざかるにつれて発光面側にテーパーする面を導光板の裏面に形成することができる。このような構成として、例えばＬＥＤ光をその光軸が導光板の発光面に平行となるように入射させれば、光導入面から遠ざかるにつれて導光板の裏面に到達する光は本来少なくなるところ、テーパー面部分では光導入面から遠ざかるにつれて光軸方向に傾斜することで光軸により近い光、即ち輝度の高い光を受けることができる。これにより、テーパー面部分では受光する光の量（光度）が全体に亘って均一化される。その結果、テーパー面部分に反射された光が放射する導光板の発光面における発光ムラが軽減される。好ましくは、導光板の裏面の実質的に全体をこのようなテーパー面で形成する。導光板の発光面全体に亘って発光ムラを軽減し、発光輝度の均一化を図るためである。
【００１９】
導光板の材質は光透過性であれば特に限定されない。好ましくは透明（無色透明、有色透明を含む）な材料により導光板を構成する。また、加工が容易で耐久性に優れた材料により導光板を構成することが好ましい。導光板の材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ガラス等を用いることができる。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の一実施例である液晶表示装置１の分解斜視図である。図２は液晶表示装置１の光源部１０（バックライト光源）を構成する光源ユニット１５の平面図である。また、図３は光源部１０の断面図である。
液晶表示装置１は大別して光源部１０（バックライト光源）と、液晶パネル２０と、及び意匠カバー３０とから構成される。光源部１０は導光板１１、光源ユニット１５、及びヒートシンク１８を含む。導光板１１はアクリル樹脂製であり、略平板形状を有する。導光板１１はその上面が発光面１２となり、この上に液晶パネル２０が載置されることとなる。一方、導光板１１の一端面１３は所定の傾斜を有する。この例では当該端面１３と発光面１２がなす角度は約１３５°となっている。尚、当該端面１３の傾斜角度は、後述の光源ユニット１５からの光を当該端面１３が効率的且つ良好な配光特性で反射できるように設計することができる。また、本実施例では当該端面１３を平面状としたが、所定の曲率（全体に亘って曲率は一定でなくともよい）で湾曲する曲面としてもよい。或いは、平面と曲面とを組み合わせた形状としてもよい。
【００２１】
導光板１１の裏面１４は、端面１３側から反対側端面に向かって次第に上面（発光面１２）に近づくテーパー面となっている（図１及び図３を参照）。
上記端面１３が形成される側の導光板下方に光源ユニット１５が配置される。本実施例では合計３個の光源ユニット１５が一列に整列した状態で配置される。各光源ユニット１５は基板２１と、その上にマウントされる複数個のＬＥＤと、及びリフレクタ２４から構成される。一つの光源ユニット１５に対して８個の青色ＬＥＤ１６と３個の赤色ＬＥＤ１７が使用される。これら複数のＬＥＤは、二個おきに赤色ＬＥＤ１７となるように、基板２１上に直線状に配列している。
【００２２】
基板２１は銅の表面にニッケルメッキを施したものであって、高い熱伝導性を有する。また、図１に示されるように基板２１の表面積はＬＥＤのマウント領域２２のそれに比較して格段に大きい。このような構成の基板２１を採用することによって配線パターンの形成の面で有利となる（例えば、大きな電極パッドを形成でき、電気的接続が容易となる）。また、基板２１とヒートシンク１８との接触面積が大きくなり、基板２１からヒートシンク１８への熱の伝導効率が高まる。これによって一層放熱効果に優れた光源部１０（バックライト光源）となり、長期に亘る高い駆動安定性及び長寿命化を達成できる。尚、この実施例では青色ＬＥＤ１６及び赤色ＬＥＤ１７ともにＣＯＢタイプ（チップオンボードタイプ）である。
【００２３】
図２及び図３に示されるように、直線上に配列した青色ＬＥＤ１６及び赤色ＬＥＤ１７を一括して囲繞するようにリフレクタ２４が配置される。リフレクタ２４は白色樹脂製であって、その断面が台形で且つ横長の開口部２５を有する。そして当該開口部２５内に青色ＬＥＤ１６及び赤色ＬＥＤ１７が収まるようにリフレクタ２４は基板２１上に載置される。その後、リフレクタ２４の開口部２５内には、黄系蛍光体を分散させたエポキシ樹脂２７が充填される。一方、リフレクタ２４と導光板１１との間は、屈折率が導光板に揃った乃至は類似の透明な光学ジェルで充たされる（図示せず）。
リフレクタ２４は一方で、その開口部２５が形成される側と反対側に伸びる取付部２６を備える。当該取付部２６を利用してリフレクタ２４は基板２１にネジ止めされている。本実施例では当該ネジ止めによってリフレクタ２４、基板２１、及び後述のヒートシンク１８が連結される構成とした。かかる構成によればこれらの部材を簡易な方法で且つ強固に一体化することができる。従って、組み立て作業が容易となり、また外部衝撃に対する強度が高まるなど品質の向上も期待できる。
ヒートシンク１８には基板２１、及びリフレクタ２４がちょうど収まるように段差１９が設けられている。尚、本実施例ではヒートシンク１８の材質をアルミ銅としたが、これに限られるものではない。
【００２４】
以上の導光板１１、光源ユニット１５、及びヒートシンク１８によって構成された光源部１０（バックライト光源）では以下の発光態様が得られる（図３を参照）。尚、導光板１１の発光面１２上には液晶パネル２０が載置され、その後意匠カバー３０が被せられる。
まず各ＬＥＤが点灯することによって、青色ＬＥＤ１６からの青色光と、赤色ＬＥＤ１７からの赤色光が放出される。青色光の一部は、各ＬＥＤを被覆して存在する樹脂２７内の黄蛍光体の励起に利用される。これによって黄色光が生成する。ここで、上記のように青色ＬＥＤ１６及び赤色ＬＥＤ１７を直線状に配列したことによって各光源ユニット１５からは線状光が放射される。従って、薄型の導光板に対しても高い入射効率で光を入射させることが可能となる。また、導光板内での輝度ムラの発生も抑制することが可能となる。
【００２５】
ところで、以上の各光（青色光、赤色光及び黄色光）は直接又はリフレクタ２４による反射を経た後、導光板裏面１４を介して導光板１１内に導入される。この過程において或いは導光板１１内を進行する過程において各光が混合し、最終的に導光板１１の発光面１２から白色光が放射される。ここで、リフレクタ２４と導光板１１との間を、屈折率が導光板に揃った乃至は類似の透明な光学ジェルで充たしたことによって光のロスを最小限に抑えることができ、導光板１１内への効率的な光の導入が行われる。一方、各ＬＥＤの上方に位置する導光板１１の端面１３が上記のように所定の傾斜を有することから、導入光を効率的にそこで反射し、反対側の端面方向の光へと変換することができる。これによって良好な導光作用が得られ、発光面１２から放射される光の輝度が均一化される。即ち、発光ムラが軽減する。一方、導光板裏面１４を上記のようにテーパー面としたことによって、導光板裏面１４において発光面１２側への積極的な光の反射が生じ、高い発光効率が得られる。また、光の入射領域から遠い領域ほど導光板裏面１４と発光面１２との距離が近づき、これに応じて光の取り出し効率が向上する。これによって、光の入射領域からの距離に起因する光量不足が解消され、もって発光ムラの軽減が図られる。
一方、青色ＬＥＤ１６に加えて赤色ＬＥＤ１７を使用することによって赤色の波長成分が補われる。これによって、光源部１０から放射される光は光の三原色に対応する波長成分をバランスよく含むものとなる。その結果、青色ＬＥＤと黄系蛍光体の組合せのみでは実現できない、鮮やかな赤色を発色させることが可能となり、色再現性に優れた液晶表示装置が構成される。
【００２６】
以上の構成において上記端面１３の表面に光反射処理を施し、当該端面１３による反射作用を高めることもできる。
また、本実施例では各光源ユニット１５にそれぞれ１１個のＬＥＤを使用することにしたが、ＬＥＤの使用数はこれに限定されるものではない。例えば、光源ユニット１５や導光板１１の大きさ、必要とされる輝度等を考慮して、より多くの数又はより少ない数のＬＥＤを使用することにしてもよい。また、青色ＬＥＤ１６と赤色ＬＥＤ１７の使用比率も特に限定されない。これらＬＥＤの使用比率を変えることによって、最終的に得られる白色光の色合いを調整することもできる。他の発光色のＬＥＤ（例えば緑色ＬＥＤや青緑色ＬＥＤ）を併用して同様の調整を行うことも可能である。
一方、黄系蛍光体に加えて、他の色の蛍光を発する蛍光体を併用してもよい。また、蛍光体の配置態様ないし含有態様も特に限定されず、例えば蛍光体を含む樹脂を青色ＬＥＤ１６上のみに塗布することで上記の如き蛍光作用を得ることもできる。
【実施例２】
【００２７】
この実施例では、光源として紫外発光ＬＥＤが使用される。一方、蛍光体として赤系蛍光体、緑系蛍光体、及び青系蛍光体が使用される。その他の構成は上記実施例と同様である（即ち、図１〜図３に示した構成と同様）。
以上の構成では、ＬＥＤの光が三種類の蛍光体の励起に利用される。即ち、ＬＥＤから放出された紫外領域の光が赤系蛍光体、緑系蛍光体、及び青系蛍光体に照射して赤色光、緑色光、及び青色光が生成する。このようにして得られた三原色の光は混合（混色）しつつ導光板に入射する。その結果、導光板の発光面からはこれらの光が混合（混色）して得られる白色光が放射することとなる。
尚、本実施例においても、導光板裏面１４をテーパー面としたことによる発光効率の向上及び発光ムラの軽減、放熱性基板とヒートシンクの使用による高い駆動安定性及び長寿命化など、上記実施例と同様の効果が奏される。
【実施例３】
【００２８】
図４及び図５に他の実施例である液晶表示装置２を示す。図４は液晶表示装置２の分解斜視図、図５液晶表示装置２に使用される光源ユニット４０の拡大斜視図である。尚、先行する実施例と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
以下に説明するように、液晶表示装置２ではリフレクタの機能を兼ね備えた基板４１が使用される。基板４１は略直方体の形状を有し、その一面側にはＵ字状の断面を有する溝４２が基板４１の長手軸に沿って形成されている。一方、基板４１の表面にはニッケル（Ｎｉ）によるメッキ処理が施されており、高い反射性を有する。これによって基板４１は本来の機能ないし役割（ＬＥＤのマウント、配線など）に加えて、上記溝４２の壁面において光を反射（及び配光）するというリフレクタとしての機能を併せ持つこととなる。しかも、本実施例の基板４１はその材質が銅であって熱伝導率が大きく、ヒートシンクとしての機能をも備える。
基板４１の溝４２内にＬＥＤがマウントされる。本実施例では１２個の青色ＬＥＤ１６と３個の赤色ＬＥＤ１７が使用される。図５に示されるように、これら複数のＬＥＤは、四個おきに赤色ＬＥＤ１７となるように、基板４１の溝４２内に直線状に配列している。溝４２内には、黄系蛍光体を分散させたエポキシ樹脂が充填される。各ＬＥＤの電極はリード線４３によって配線パターン４４に接続される。
【００２９】
本実施例に使用される導光板５０では、発光面１２に対して端面１３（光入射面）が垂直である。そして、導光板５０の端面１３に対してＬＥＤのマウント面側が対向するようにして基板４１と導光板５０が連結される。尚、導光板裏面１４は、上記実施例の場合と同様に、テーパー面となっている。また、基板４１と導光板端面１３との間には光学ジェル層が形成される。
【００３０】
以上の構成によれば、各ＬＥＤに起因する青色光及び赤色光、並びに蛍光体に起因する黄色光が直接又は基板４１の溝４２の壁面による反射を経た後、導光板端面１３（光導入面）を介して導光板５０内に取り込まれる。この過程において或いは導光板５０内を進行する過程において各光が混合（混色）し、最終的に導光板５０の発光面１２から白色光が放射される。
本実施例ではリフレクタとヒートシンクとを兼ねた基板４１を使用することによって、光源ユニット４０は小型でありながら良好な配光特性を有し且つ放熱性にも優れることとなる。また、全体の部品点数が少なくなり、組立作業性の向上や製造コストの低減などの効果が奏される。
尚、本実施例においても、導光板裏面１４をテーパー面としたことによる発光効率の向上及び発光ムラの軽減、青色ＬＥＤ１６に加えて赤色ＬＥＤ１７を使用したことによる色再現性の向上など、上記実施例と同様の効果が奏される。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のバックライト装置は、携帯電話、カーナビゲーションシステム、ラップトップ型（ノート型）ＰＣ、液晶テレビなどの液晶パネルや、屋外又は屋内で使用される指示板及び広告（板）等の情報伝達媒体に使用される光源として利用され得る。
【００３２】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の実施例である液晶表示装置１の分解斜視図である。
【図２】図２は液晶表示装置１の光源部１０（バックライト光源）を構成する光源ユニット１５の平面図である。
【図３】図３は液晶表示装置１の光源部１０の断面図である。
【図４】図４は他の実施例である液晶表示装置２の分解斜視図である。
【図５】図５は液晶表示装置２に使用される光源ユニット４０の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、２  液晶表示装置
１０  光源部（バックライト光源）
１１  ５０  導光板
１２  導光板発光面
１３  導光板端面（反射面）
１４  導光板裏面
１５  ４０  光源ユニット
１６  青色ＬＥＤ
１７  赤色ＬＥＤ
１８  ヒートシンク
２０  液晶パネル
２１  ４１  基板
２４  リフレクタ
３０  意匠カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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